JP2021137927A - 研磨装置および処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】基板の研磨レートを維持し、かつ、研磨液の使用量を削減する。【解決手段】研磨パッド１００を支持するための研磨テーブル２０と、基板ＷＦを保持するための研磨ヘッド３０と、研磨パッド１００と基板ＷＦとの間に研磨液を供給するための研磨液供給装置４０と、を含み、研磨液の存在下で研磨パッド１００と基板ＷＦとを接触させて互いに回転運動させることにより基板ＷＦの研磨を行う研磨装置１であって、研磨液供給装置４０は、基板ＷＦに対して研磨パッド１００の回転上流側に配置された状態において、研磨パッド１００の回転方向と交差する方向に配列された複数の研磨液供給口４１４を有し、複数の研磨液供給口４１４から供給される研磨液が所定の流量分布となるように研磨液を供給する。【選択図】図１

Description

本発明は、研磨装置および処理システムに関する。

半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイス表面の平坦化技術がますます重要になっている。平坦化技術としては、化学的機械研磨（ＣＭＰ(chemical Mechanical Polishing)）が知られている。この化学的機械研磨は、研磨装置を用いて、シリカ（ＳｉＯ_２）および／またはセリア（ＣｅＯ_２）等の砥粒を含んだ研磨液（スラリー）を研磨パッドに供給しつつ半導体ウェハなどの基板を研磨パッドに摺接させて研磨を行うものである。

ＣＭＰプロセスを行う研磨装置は、研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、基板などの対象物を保持するための研磨ヘッドと、研磨パッドと基板との間に研磨液を供給するための研磨液供給装置と、を備えている。この研磨装置は、研磨液供給装置から研磨液を研磨パッドに供給し、基板を研磨パッドの表面（研磨面）に対して所定の圧力で押圧し、研磨テーブルと研磨ヘッドとを回転させることにより基板の表面を平坦に研磨する。

特許文献１には、研磨パッドの中心部に研磨液を供給する第１のノズルと、研磨パッドの周辺部に研磨液を供給する第２のノズルと、を含む研磨液供給装置が開示されている。この研磨液供給装置は、研磨液の化学的性質などに応じて、第１のノズルからの研磨液の供給と第２のノズルからの研磨液の供給を切り替えるように構成されている。

米国特許第７，０８６，９３３号

特許文献１に記載の研磨装置は、第１のノズルと第２のノズルを切り替えることによって研磨液の供給箇所を変えるものであるので、基板の研磨レートを維持し、かつ、研磨液の使用量を削減することについては考慮されていない。

すなわち、研磨装置に使用される研磨液は、高価であり、使用済みの研磨液の処分にもコストを要するため、研磨装置の運転コストおよび半導体デバイスの製造コスト削減のためには、研磨液の使用量の削減が求められる。この点、単に研磨液の供給量を減らすだけだと、基板の研磨レートが下降するので、好ましくない。基板の所定の研磨レートを維持しつつ研磨液の使用量を削減するためには、研磨液が効率よく研磨パッドと基板との間に行き渡るように研磨液を供給することが求められる。

そこで、本発明の目的は、基板の研磨レートを維持し、かつ、研磨液の使用量を削減することにある。

一実施形態によれば、研磨パッドを支持するためのテーブルと、対象物を保持するための研磨ヘッドと、前記研磨パッドと前記対象物との間に研磨液を供給するための研磨液供給装置と、を含み、研磨液の存在下で前記研磨パッドと前記対象物とを接触させて互いに回転運動させることにより前記対象物の研磨を行う研磨装置であって、前記研磨液供給装
置は、前記対象物に対して前記研磨パッドの回転上流側に配置された状態において、前記研磨パッドの回転方向と交差する方向に配列された複数の研磨液供給口を有し、前記複数の研磨液供給口から供給される研磨液が所定の流量分布となるように研磨液を供給する、ことを特徴とする研磨装置が開示される。

本発明の一実施形態に係る研磨装置の概略構成を示す図である。 研磨液供給装置の斜視図である。 昇降旋回機構の構成を示す模式図である。 研磨液供給部材の構成を概略的に示す断面図である。 研磨液供給部材の側面断面を示す図である。 研磨液供給部材、連結部材、およびアームの洗浄機構を示す図である。 研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。 図７の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。 研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。 図９の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。 研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。 図１１の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。 研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。 図１３の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。 研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。 図１５の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。 研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。 図１７の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。 研磨液供給部材の揺動による研磨液の流れを模式的に示す図である。 研磨液供給部材のスライド移動を模式的に示す図である。 研磨液供給部材の角度調整を模式的に示す図である。 研磨液供給部材の角度調整による研磨液の分布の相違を模式的に示す図である。 一実施形態としての処理システムの概略構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。

本明細書において「基板」には、半導体基板、ガラス基板、液晶基板、プリント回路基板だけでなく、磁気記録媒体、磁気記録センサ、ミラー、光学素子、微小機械素子、あるいは部分的に製作された集積回路、その他任意の被処理対象物を含む。基板は、多角形、円形を含む任意の形状のものを含む。また、本明細書において「前面」、「後面」、「前方」、「後方」、「上」、「下」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」等の表現を用いる場合があるが、これらは、説明の都合上、例示の図面の紙面上における位置、方向を示すものであり、装置使用時等の実際の配置では異なる場合がある。

（研磨装置の概略構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る研磨装置の概略構成を示す図である。本実施形態の研磨装置１は、研磨面１０２を有する研磨パッド１００を使用して、研磨対象物としての半導体ウェハ等の基板ＷＦの研磨を行うことができるように構成されている。図示するように、研磨装置１は、研磨パッド１００を支持するための研磨テーブル２０と、基板ＷＦを保持して研磨パッド１００の研磨面１０２に押し当てるための研磨ヘッド（基板保持部）３０と、を備えている。さらに、研磨装置１は、研磨パッド１００と基板ＷＦとの間に研磨液（スラリー）を供給するための研磨液供給装置４０と、研磨パッド１００の外に旋回された研磨液供給装置４０に対して洗浄液を供給するための洗浄機構３００と、研磨面１０２に純水等の液体および／または窒素等のガスを噴射して、使用済みの研磨液、研磨残渣等を洗い流すためのアトマイザー５０と、を備えている。研磨液供給装置４０は、基板ＷＦに対して研磨パッド１００の回転上流側に配置されている。なお、図１の実施形態では洗浄機構３００が研磨液供給装置４０の上部に配置される例を示したが、これに限らず、例えば研磨液供給装置４０の上部および下部に洗浄機構３００をそれぞれ配置して、研磨液供給装置４０を上下方向から洗浄するように構成することもできる。

研磨テーブル２０は、円盤状に形成されており、その中心軸を回転軸線として回転可能に構成される。研磨テーブル２０には、貼付け等によって研磨パッド１００が取り付けられる。研磨パッド１００の表面は、研磨面１０２を形成する。研磨パッド１００は、図示しないモータによって研磨テーブル２０が回転することにより、研磨テーブル２０と一体に回転する。

研磨ヘッド３０は、その下面において、基板ＷＦを真空吸着などによって保持する。研磨ヘッド３０は、図示しないモータからの動力により基板と共に回転可能に構成されている。研磨ヘッド３０の上部は、シャフト３１を介して支持アーム３４に接続されている。研磨ヘッド３０は、図示しないエアシリンダやボールねじを介したモータ駆動によって上下方向に移動可能であり、研磨テーブル２０との距離を調整可能である。これにより、研磨ヘッド３０は、保持した基板ＷＦを研磨面１０２に押し当てることができる。また、研磨ヘッド３０は図示しないが、その内部に複数の領域に分割されたエアバッグを有し、各エアバッグ領域に任意のエア等の流体圧力を供給することで、基板ＷＦを背面から加圧する。さらに、支持アーム３４は、図示しないモータにより旋回可能に構成されており、研磨ヘッド３０を研磨面１０２に平行な方向に移動させる。本実施形態では、研磨ヘッド３０は、図示しない基板の受取位置と、研磨パッド１００の上方位置とで移動可能に構成されているとともに、研磨パッド１００に対する基板ＷＦの押し当て位置を変更可能に構成されている。

研磨液供給装置４０は、研磨パッド１００に研磨液を供給するための研磨液供給部材４１を含む。研磨液供給部材４１は、研磨面１０２上の供給位置と、研磨テーブル２０の外側の退避位置との間で移動可能に構成されている。研磨液供給装置４０の詳細については後述する。

アトマイザー５０は、旋回軸５１に接続されている。アトマイザー５０は、図示していないモータなどの駆動機構によって旋回軸５１の周りに回転可能になっており、研磨面１０２上の動作位置と、研磨テーブル２０の外側の退避位置との間で移動可能に構成されている。また、アトマイザー５０は、図示していないモータなどの駆動機構によって、研磨面１０２上における動作位置、高さを変更可能に構成されている。

研磨装置１は、研磨装置１の動作全般を制御する制御装置２００を更に備えている。制御装置２００は、ＣＰＵ、メモリ等を備え、研磨レシピ等のソフトウェアおよび／または予め入力された関連機器のマシンパラメータの情報を用いて所望の機能を実現するマイク
ロコンピュータとして構成されてもよいし、専用の演算処理を行うハードウェア回路として構成されてもよいし、マイクロコンピュータと、専用の演算処理を行うハードウェア回路との組み合わせで構成されてもよい。

研磨装置１では、以下のようにして基板ＷＦの研磨が行われる。まず、基板ＷＦを保持する研磨ヘッド３０を回転させると共に、研磨パッド１００を回転させる。この状態で、研磨液供給装置４０を用いて研磨液を供給する。具体的には、研磨液供給部材４１は、後述する昇降旋回機構７０の旋回機構９０によりアーム６０が旋回動作をすることで、研磨面１０２上の所定位置に移動し、さらに昇降機構８０により所定高さに下降した後、研磨液の供給を開始する。この際、コンディショニング等で研磨パッド１００上に残留した純水や薬液が排除されるとともに、研磨液が研磨面１０２上に分布することで、研磨液に置換される。なお、研磨液の供給開始から、基板ＷＦの押し当てまでの時間や研磨パッド１００の回転数は研磨面１０２に設けられた溝形状やパッド表面状態により調整する。例えば、溝形状が同心円溝の場合は、研磨液への置換に時間を要するため、研磨パッド１００は高回転が望ましいが、研磨液の排除効果も増加してしまうため、６０〜１２０ｒｐｍ、好ましくは８０〜１００ｒｐｍが望ましい。また、供給時間は５〜１５ｓｅｃ程度が好ましい。その後、研磨ヘッド３０に保持された基板ＷＦを研磨面１０２に対して押し当てた後、基板ＷＦの被研磨面が研磨液の存在下で研磨パッド１００と接触した状態で、基板ＷＦと研磨パッド１００とが回転等の相対移動をする。こうして、基板は研磨される。また、研磨液供給部材４１は、研磨終了後は昇降旋回機構７０の昇降機構８０により上昇し、さらに旋回機構９０によるアーム６０の旋回動作により研磨パッド１００の外側の退避位置に移動された後、洗浄機構３００を用いて洗浄される。また、これらの一連の動作シーケンスについては、制御装置２００に内在する研磨レシピおよび／または予め設定されたマシンパラメータにて事前に設定可能である。

上述の研磨装置１の構成は一例であり、他の構成を採用してもよい。例えば、研磨装置１は、ドレッサーおよび／または温度調節装置などを更に備えてもよいし、アトマイザーを省略してもよい。ドレッサーは、基板ＷＦの研磨間、研磨中において、研磨面１０２の表面をコンディショニングするものであり、ダイヤモンド砥粒が配置された研磨パッド１００よりも小径のディスクを研磨パッド１００の研磨面１０２に押付け、研磨パッド１００と相対運動をさせながら、研磨パッド１００の研磨面１０２全面のコンディショニングを行う。ここで、コンディショニングや研磨時においては、研磨液が供給されるが、研磨間においては純水や薬液が供給される。また、温度調節機構は、例えば研磨液供給装置に接続されて、研磨液そのものを加熱冷却するものでも良い。また、温度調節機構は、研磨面１０２に対して、熱交換体を近接させ、熱交換体内部にヒータ、あるいは、温水乃至冷水のいずれかまたは所定の混合率で調整したものを供給させることで、熱交換体を加温・冷却し、これを研磨面１０２に伝えることで、研磨面１０２の温度を調節しても良い。また、温度調節機構は、例えば、研磨パッド１００の研磨面１０２に気体（例えばエア、Ｎ２等）を噴射供給することで、研磨面１０２を冷却することもできる。なお、噴射供給される気体は予め冷却されていてもよい。

（研磨液供給装置）
図２は、研磨液供給装置の斜視図である。図３は、昇降旋回機構の構成を示す模式図である。なお、本明細書において、上流および下流は、図１において研磨テーブル２０（研磨パッド１００）が時計回りに回転する場合の上流および下流を示すものとする。

図示されるように、研磨液供給装置４０は、研磨液供給部材４１と、アーム６０と、研磨液供給部材４１とアーム６０とを連結する連結部材６１と、を含んでいる。研磨液供給部材４１には、研磨液供給ライン１２０が接続されている。研磨液供給部材４１は、研磨液供給ライン１２０から供給された研磨液を研磨面１０２上に吐出する。アーム６０の先
端部６０ａには、連結部材６１を介して研磨液供給部材４１が取り付けられている。研磨液供給部材４１は、連結部材６１に対して脱着可能になっており、連結部材６１は、アーム６０に対して着脱可能になっている。これにより、研磨仕様や基板ＷＦ性状に応じて、研磨液供給部材４１を取り替えたり、研磨液供給部材４１と連結部材６１をまとめて取り換えたりすることができる。

（昇降旋回機構）
アーム６０の基端部６０ｂは、図３に示すように、アーム６０を昇降旋回させる昇降旋回機構７０に接続されている。昇降旋回機構７０は、アーム６０を昇降させるための昇降機構８０と、アーム６０を旋回させるための旋回機構９０とを備えている。昇降機構８０および旋回機構９０は、制御装置２００により制御される。

昇降機構８０は、この例では、フレーム８５に固定された昇降シリンダ８１を有し、アーム６０の基端部６０ｂは、昇降シリンダ８１の軸８２に固定されている。昇降シリンダ８１は、流体ライン１３０から流体（エアー等の気体、または作動油等の液体）の供給を受け、軸８２を進退させるものである。昇降シリンダ８１は、例えば、ピストンにより仕切られた２つの室を有し、一方の室には流体ライン１３０の一方が接続され、他方の室には流体ライン１３０の他方が接続される。昇降シリンダ８１は、一方の室に流体を導入するとともに他方の室から流体を排出し、および、他方の室に流体を導入するとともに一方の室から流体を排出することにより、軸８２を進退させる。アーム６０は、昇降シリンダ８１の軸８２進退により、上下方向に移動されるように構成されている。昇降機構８０は、アーム６０の上下動を案内するボールスプライン８３を更に備えている。ボールスプライン８３は、フレーム８５に固定されている。アーム６０の基端部６０ｂは、ボールスプライン８３の軸８４に篏合され、昇降シリンダ８１によるアーム６０の上下移動が軸８４に沿って案内される。アーム６０の上下動を案内する構成は、ボールスプラインに限定されず、任意の案内機構を採用することができ、省略してもよい。また、昇降シリンダ８１の軸８２の移動を検出してアーム６０の高さを検出するためのセンサ８６（例えばマグネット式センサ）が設けられている。電気ケーブル１４０は、センサに接続されるケーブルである。センサは、省略することもできる。昇降機構８０は、上述の構成に限定されず、アーム６０を昇降可能な構成であれば、任意の構成を採用することが可能である。また、この例では、昇降機構８０は昇降シリンダ８１による駆動方式を採用するが、ボールねじ、ベルト機構を介したモータ駆動でもよい。本昇降機構８０により、研磨液供給部材４１は研磨面１０２から所定高さへの移動が可能となる。ここで、研磨液供給部材４１の研磨面１０２からの高さについては、研磨面１０２からの距離が近いほど、研磨液供給部材４１から供給される研磨液の分布は後述の研磨液供給口４１４の穴形状および配置に沿った分布になるが、一方で研磨面１０２からの研磨液の飛散による研磨液供給部材４１の汚染の度合いも増加する。よって、例えば、昇降機構８０により、研磨液供給部材４１の供給面４１０ａは研磨面１０２から５ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍの高さに設定される。なお、研磨液供給部材４１は、研磨面１０２に平行になるよう移動させる。

また、アーム６０の基端部６０ｂは、フレーム８５を介してアーム６０を旋回させるための旋回機構９０に接続されている。この例では、旋回機構９０は、例えば、図３に示すように、フレーム８５の下部に固定されたシャフト９２の下端に接続されたモータ９３を有する。モータ９３は、例えば、減速機構等を介してシャフト９２に接続される。なお、モータ９３の軸をシャフト９２に直接接続してもよい。アーム６０は、モータ９３の回転により、シャフト９２が回転されることにより、研磨面１０２に平行な面内で旋回可能に構成されている。このように、アーム６０は、研磨パッド１００外に配置された旋回軸を中心に旋回可能に構成される。なお、旋回機構９０は、上述の構成に限定されず、アーム６０を旋回可能な構成であれば、任意の構成を採用することが可能である。また、旋回機構９０のモータ９３に例えばパルスモータの使用し、パルスモータの入力パルスを調製す
ることで、任意の角度にアーム６０を旋回させてもよい。本旋回機構９０により、研磨液供給部材４１は研磨面１０２上の所定位置への移動が可能となる。

この例では、図２に示すように、アーム６０の基端部６０ｂ、並びに昇降機構８０は、これらの構成を研磨液、水、研磨残渣等の飛散から保護するための防水ボックス７１内に収納される。また、図２に示すように、アーム６０の基端側は、防水ボックス７２により覆われる。なお、アーム６０は、金属製であってもよいし、金属に樹脂を貼り付けて構成することもできる。アーム６０は、これに限らず、各種の複合材を用いて構成することもできるし、樹脂だけで構成してもよく、金属へ樹脂コーティングを施して構成することもできる。

（研磨液供給部材）
次に、研磨液供給部材４１の詳細を説明する。図４は、研磨液供給部材の構成を概略的に示す断面図である。図４に示すように、研磨液供給部材４１は、供給部材本体４１０と、パッキン４４０を介して供給部材本体４１０と連結されるカバー部材４３０と、を含む。供給部材本体４１０は、矩形の板状に形成され、中央に窪みを有する。供給部材本体４１０の窪み部分には所定方向に沿って配列された複数の研磨液供給口４１４が形成されている。複数の研磨液供給口４１４は、研磨液供給部材４１が基板ＷＦに対して研磨パッド１００の回転上流側に配置された状態において、研磨パッド１００の回転方向と交差する方向に配列される。複数の研磨液供給口４１４は、一例として、開口径が０．３から２ｍｍとなるように形成されるが、任意の開口径を採用することができる。

カバー部材４３０には、研磨液供給ライン１２０が接続されている。カバー部材４３０と供給部材本体４１０との間には、バッファ部（バッファ空間）４２０が形成される。なお、供給部材本体４１０には複数の研磨液供給口４１４が形成されており、カバー部材４３０とネジ等の締結部材により着脱可能となっている。これにより供給部材本体４１０を交換することで、所望の研磨液流れのパターンを形成することができる。また、カバー部４３０についても、アーム６０とネジ等の締結部材により着脱可能であり、供給部材本体４１０の研磨液供給口４１４の配置に応じて異なるバッファ部４２０のカバー部材４３０を選択してもよい。研磨液供給ライン１２０の基端部には、研磨液供給装置４０から供給する研磨液の流量を調整するための流量調整機構１２５が接続されている。研磨液供給ライン１２０の先端部は、バッファ部４２０に開口している。ここで、バッファ部４２０は、研磨液供給ライン１２０より供給された研磨液を一時的に蓄えることで、複数の研磨液供給口４１４へ供給する研磨液の背圧を均一化させる働きを有しており、これにより、研磨液供給ライン１２０から供給された研磨液は、バッファ部４２０に蓄えられた後、複数の研磨液供給口４１４から研磨パッド１００上に供給される、なお、図４ではバッファ部４２０の容積は研磨液供給ライン１２０からの研磨液の供給量に対して小さくすることで、複数の研磨液供給口４１４に供給する研磨液の背圧を維持し、かつバッファ部４２０への研磨液の充填時間を短くすることができるが、一方で流路壁面との摩擦による圧力損失も増加する。よって、圧力損失の影響が大きい場合は、バッファ部４２０の流路形状を圧力損失が小さい形状に変更してもよい。例えば、図４ではカバー部４３０に設けられたバッファ部４２０の上面の断面形状は直線状であるが、研磨液供給ライン１２０との接続部を要とした扇形形状でもよい。また、複数の研磨液供給口４１４の開口形状は、例えば円孔であり、また、供給部材本体４１０の背面４１０ｂから供給面４１０ａに向かって直線状に設けてもよい。但し、供給口径が小さい場合は圧力損失が大きくなることから、図４に示すように、供給面４１０ａおよび背面４１０ｂの少なくとも一方にテーパ孔やザグリ孔を設けることで、複数の研磨液供給口４１４の流路の圧力損失を低減させてもよい。また、供給部材本体４１０の供給面４１０ａについて、図４では平面状であるが、研磨液流量が小さい場合、複数の研磨液供給口４１４から供給される研磨液が供給部材本体４１０の供給面４１０ａの濡れ性や表面粗さにより、供給面４１０ａを伝ってしまうことで、所
定の研磨液の供給流量分布が得られないことがある。ここで、供給部材本体４１０はＰＥＥＫやＰＶＣ、ＰＰ等の樹脂材料で製作されていてもよいが、上記の濡れ性の影響が無視できない場合はＰＴＦＥやＰＣＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂材料により製作してもよい。また、図５は、研磨液供給部材４１の側面断面を示す図である。図５（ａ）に示すように、供給部材本体４１０の供給面４１０ａの短手方向側にテーパ形状等の傾斜を設けてもよく、図５（ｂ）に示すように、供給面４１０ａの複数の研磨液供給口４１４の周縁部に凸部４１０ｃを設けてもよい。また、図５（ｃ）に示すように、供給部材本体４１０の供給面４１０ａに突起部４１０ｄを設け、突起部４１０ｄに研磨液供給口４１４を設けてもよい。突起部４１０ｄは、供給部材本体４１０の供給面４１０ａの長手方向に沿って複数設けることができる。突起部４１０ｄは、円柱、四角柱、円錐、四角錐など任意の形状で設けることができる。

（洗浄機構）
次に、洗浄機構３００の詳細を説明する。図６は、研磨液供給部材４１、連結部材６１、およびアーム６０の洗浄機構３００を示す図である。図６に示すように、洗浄機構３００は、研磨液供給部材４１、連結部材６１、およびアーム６０の上部および下部に配置された複数の洗浄ノズル３０１を含み、研磨テーブル２０の外側に配置される。洗浄機構３００は、基板ＷＦの研磨間において、研磨液供給部材４１が旋回機構９０により、研磨テーブルの外側に退避した際に研磨液供給部材４１、連結部材６１、およびアーム６０を洗浄する。洗浄ノズル３０１は円錐型もしくは扇型の少なくとも一方もしくはその組合せからなり、純水３０１ａを供給する。なお、洗浄機構３００は洗浄ノズル３０１による洗浄後に研磨液供給部材４１、連結部材６１、およびアーム６０を乾燥させるための乾燥ノズル３０２を有してもよい。乾燥ノズル３０２は円錐型もしくは扇型の少なくとも一方もしくはその組合せからなり、Ｎ２もしくは圧縮空気３０２ａを供給する。純水が残留すると、次研磨において、研磨液供給部材４１が再度研磨テーブル２０上に移動した際に、残留した純水が研磨パッド１００の研磨面１０２に落下することで研磨性能に影響を及ぼしたり、供給面４１０ａに残留すると、研磨液供給口４１４からの研磨液の流れを乱したりするためである。洗浄ノズル３０１による洗浄後に乾燥ノズル３０２にて研磨液供給部材４１の供給部材本体４１０、カバー部４３０、およびアーム６０を乾燥させることで、純水が残留することを抑制できる。

本実施形態の研磨液供給装置４０は、研磨パッド１００と基板ＷＦとが相対運動する際に、複数の研磨液供給口４１４から供給される研磨液が所定の流量分布となるように研磨液を供給するようになっている。言い換えると、研磨液供給装置４０は、基板ＷＦが研磨パッド１００上を摺動する軌跡の範囲内において、研磨液が所定の供給流量分布となるように、研磨液を供給する。この点について以下、詳細を説明する。

図７は、研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。図８は、図７の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。図７に示すように、研磨液供給部材４１は、基板ＷＦに対して研磨パッド１００の回転上流側に、複数の研磨液供給口４１４が研磨パッド１００の回転方向に交差するように配置される。また、図７，８に示すように、研磨液供給部材４１は、複数の研磨液供給口４１４が、研磨パッド１００の径方向に沿った基板ＷＦの直径ＤＩの研磨パッド１００の回転軌跡上の対応する範囲ＤＩ´に形成されており、範囲ＤＩ´における研磨液ＳＬの流量分布が均一になるように研磨液を供給することができる。この流量分布を実現するために、研磨液供給部材４１の供給部材本体４１０は、研磨パッド１００の半径に相当する長さを有しており、図８に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、開口径が同一であり、範囲ＤＩ´内において、開口中心が均等間隔で配置される。なお、図８では、複数の研磨液供給口４１４は供給部材本体４１０の長手方向に一列の直線状に配置され、バッファ部４２０に接続されているが、例えば複数列に配置されていてもよい。また、配置としては格子配置や千鳥配置であって
もよい。複数の研磨液供給口４１４を複数列にすることにより、供給される研磨液の研磨パッド１０２上のカバー率が増加することで、より均一な研磨液の供給量分布を得ることができる。

本実施形態によれば、基板ＷＦの直径ＤＩの方向に対して、研磨液ＳＬを均一な流量分布供給することができる。研磨液自身のケミカル性が大きい場合は、均一な流量分布で供給することにより、研磨液供給量分布による、研磨レートプロファイルの変化を低減することができる。また、例えば、研磨パッド１００に溝が同心円状に形成されている場合、基板ＷＦの回転を考慮しても、遠心力によって研磨パッド１００の半径方向外側へ研磨液が広がりにくい場合がある。その場合は、基板ＷＦの直径範囲をカバーするように、研磨液を供給することで、基板ＷＦの全面に均一に研磨液を供給することが可能となる。なお、複数の研磨液供給口４１４について、基板ＷＦの研磨パッド１００上での軌跡の範囲内に配置することで、余剰な研磨液の供給が抑制され、その結果、研磨液の使用量を削減することができる。

図９は、研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。図１０は、図９の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。図９，１０に示すように、研磨液供給装置４０は、複数の研磨液供給口４１４が、研磨パッド１００の径方向に沿った研磨パッド１００の回転中心に近い側の基板ＷＦの半径ＲＡの研磨パッド１００の回転軌跡上の対応する範囲ＲＡ´に形成され、範囲ＲＡ´における研磨液ＳＬの流量分布が均一になるように研磨液を供給することができる。ここで、範囲ＲＡ´の一端は基板ＷＦの回転中心の研磨パッド１００上での軌跡（破線）の一端に位置している。この流量分布を実現するために、研磨液供給部材４１の供給部材本体４１０は、研磨パッド１００の半径の半分よりも僅かに長い長さを有しており、図１０に示すように、複数の研磨液供給口４１４は開口径が同一であり、範囲ＲＡ´内において、開口中心が均等間隔で配置される。

本実施形態によれば、基板ＷＦの半径分のみ、研磨液ＳＬを均一な流量分布にて供給することができる。研磨液自身のケミカル性が大きい場合は、均一な流量分布で供給することにより、研磨液の供給量分布による、研磨レートプロファイルの変化を低減することができる。研磨条件(例えば研磨パッド１００に形成された溝形状や基板ＷＦ、研磨テーブル２０の回転数、研磨ヘッド３０のリテーナリングの溝形状など)によっては、基板ＷＦの回転による研磨液の研磨ヘッド３０内での回り込みにより、基板ＷＦの全面に対して均一に研磨液を供給することが可能である。また、本実施形態によれば、余剰な研磨液の供給が抑制され、その結果、研磨液の使用量を削減することができる。

図１１は、研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。図１２は、図１１の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。図１１，１２に示すように、研磨液供給装置４０は、複数の研磨液供給口４１４が基板ＷＦの回転中心ＣＴの研磨パッド１００の回転軌跡（破線）上の対応する位置ＣＴ´から研磨パッド１００の径方向に沿った基板ＷＦの両外周ＥＧ１，ＥＧ２に対応する位置ＥＧ１´，ＥＧ２´に向かって等距離の範囲に（左右対称に）形成され、この範囲において位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´，ＥＧ２´に向かって研磨液ＳＬの流量が増加するように研磨液を供給することができる。この流量分布を実現するために、研磨液供給部材４１の供給部材本体４１０は、研磨パッド１００の半径に相当する長さを有している。また、図１２（ａ）に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´，ＥＧ２´に向かって、開口中心が均等間隔で配置されるとともに連続的に開口径が増加する。ただし、図１２（ａ）の例に限らず、位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´，ＥＧ２´に向かって、開口径が一定数毎に（非連続で）増加してもよい。また、図１２（ｂ）に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、開口径が同一であり、位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´，ＥＧ２´に向かって、各研
磨液供給口４１４の開口中心間の間隔（複数の研磨液供給口４１４のピッチ）が減少してもよい。さらに、図１２（ｃ）に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、開口径が同一であり、位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´，ＥＧ２´に向かって、複数列にするなど、単位面積当たりの各研磨液供給口４１４の数を連続的または一定数毎に増加してもよい。

本実施形態によれば、基板ＷＦの回転中心に対して、同一の半径(＜基板ＷＦの半径)の範囲内に、研磨液を基板ＷＦの半径方向に対して増加するように供給することができる。研磨条件(例えば研磨パッド１００に形成された溝形状や基板ＷＦ、研磨テーブル２０の回転数、研磨ヘッド３０のリテーナリングの溝形状など)によっては、基板ＷＦの回転による研磨液の研磨ヘッド３０内での回り込みにより、基板ＷＦの全面に対して均一に研磨液を供給することが可能であるが、研磨パッド１００の回転による遠心力を考慮した場合に、基板ＷＦの回転中心部に過剰な研磨液が供給される場合がある。この場合は、本分布にすることにより、基板ＷＦ内において、研磨液量の分布が均一になるが、例えば、研磨パッド１００に形成された溝が同心円状の溝の場合、遠心力による研磨パッド半径方向へ研磨液が基板ＷＦの回転を考慮しても広がりにくい場合がある。その場合は、基板ＷＦの直径範囲をカバーするように研磨液を供給することで、基板ＷＦの全面に対して研磨液分布を形成することが可能となる。また、本実施形態によれば、余剰な研磨液の供給が抑制され、その結果、研磨液の使用量を削減することができる。

図１３は、研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。図１４は、図１３の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。図１３，１４に示すように、研磨液供給装置４０は、複数の研磨液供給口４１４が、研磨パッド１００の径方向に沿った研磨パッド１００の回転中心に近い側の基板ＷＦの半径ＲＡの研磨パッド１００の回転軌跡上の対応する範囲ＲＡ´に形成され、範囲ＲＡ´において基板ＷＦの回転中心ＣＴの研磨パッド１００の回転軌跡（破線）上の対応する位置ＣＴ´から研磨パッド１００の径方向に沿った研磨パッド１００の回転中心に近い側の基板ＷＦの外周ＥＧ１に対応する位置ＥＧ１´に向かって研磨液ＳＬの流量が増加するように研磨液を供給することができる。この流量分布を実現するために、研磨液供給部材４１の供給部材本体４１０は、研磨パッド１００の半径の半分よりも僅かに長い長さを有しており、図１４（ａ）に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´に向かって、開口中心が均等間隔で配置されるとともに開口径が連続的に増加する。また、図１４（ｂ）に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、開口径が同一であり、位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´に向かって、各研磨液供給口４１４の開口中心間の間隔が、連続的に減少してもよい。また図示はしないが、複数の研磨液供給口４１４は、開口径が同一であり、位置ＣＴ´から位置ＥＧ１´に向かって、複数列にするなど、単位面積当たりの各研磨液供給口４１４の数を連続的または一定数毎に増加してもよい。

本実施形態によれば、基板ＷＦの半径分のみに、研磨液を基板ＷＦの半径方向に対して増加するように供給することができる。研磨条件(例えば研磨パッド１００に形成された溝形状や基板ＷＦ、研磨テーブル２０の回転数、研磨ヘッド３０のリテーナリングの溝形状など)によっては、基板ＷＦの回転による研磨液の研磨ヘッド３０内での回り込みにより、基板ＷＦの全面に対して均一に研磨液を供給することが可能であるが、研磨パッド１００の回転による遠心力を考慮した場合に、基板ＷＦの回転中心部に過剰な研磨液が供給される場合がある。この場合は、本分布にすることにより、基板ＷＦ内において、研磨液の量の分布を均一にすることができる。また、本実施形態によれば、余剰な研磨液の供給が抑制され、その結果、研磨液の使用量を削減することができる。

図１５は、研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。図１６は、図１５の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。図１５，１６に示すように、研磨液供給装置４０は、複数の研磨液供給口４１４が、研磨パッド１００の径方
向に沿った基板ＷＦの直径ＤＩの研磨パッド１００の回転軌跡上の対応する範囲ＤＩ´に形成されており、範囲ＤＩ´において研磨パッド１００の回転中心に近い側の基板ＷＦの外周ＥＧ１に対応する位置ＥＧ１´から、研磨パッド１００の回転中心から遠い側の基板ＷＦの外周ＥＧ２に対応する位置ＥＧ２´に向かって、研磨液ＳＬの流量が増加するように研磨液を供給することができる。この流量分布を実現するために、研磨液供給部材４１の供給部材本体４１０は、研磨パッド１００の半径に相当する長さを有しており、図１６に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、開口径が同一であり、位置ＥＧ１´から位置ＥＧ２´に向かって、各研磨液供給口４１４の開口中心間の間隔が連続的に減少する。また、これに限らず、複数の研磨液供給口４１４は、位置ＥＧ１´から位置ＥＧ２´に向かって、開口中心が均等間隔で配置されるとともに開口径が連続的または一定数毎に増加してもよい。

本実施形態によれば、研磨パッド１００の外周方向に向かって、研磨液の供給流量が増加する流量分布にて研磨液を供給することができる。研磨パッド１００の周長を考慮すべき場合、周長が大きい研磨パッド１００の外周部では内周よりも必要研磨液量が多くなるため、本分布にすることで、研磨パッド１００の各周長における研磨液の量の分布を均一にすることができる。また、本実施形態によれば、余剰な研磨液の供給が抑制され、その結果、研磨液の使用量を削減することができる。

図１７は、研磨液の流量分布の一例を模式的に示す図である。図１８は、図１７の研磨液の流量分布を実現するための複数の研磨液供給口の形成例である。図１７，１８に示すように、研磨液供給装置４０は、複数の研磨液供給口４１４が基板ＷＦの回転中心ＣＴの研磨パッド１００の回転軌跡（破線）上の対応する位置ＣＴ´に関して対称な範囲に形成され、この範囲における研磨液ＳＬの流量分布が均一になるように研磨液を供給することができる。この流量分布を実現するために、研磨液供給部材４１の供給部材本体４１０は、図７，８に示すものより短く図９，１０に示すものよりも長い長さを有しており、図１８に示すように、複数の研磨液供給口４１４は、開口径が同一であり、位置ＣＴ´に関して対称な範囲において開口中心が均等間隔で配置される。

本実施形態によれば、基板ＷＦの回転中心に対して、同一の半径(＜基板ＷＦ半径)の範囲内に、研磨液を均一な流量分布にて供給することができる。研磨液自身のケミカル性が大きい場合は、均一な流量分布で供給することにより、研磨液供給量分布による、研磨レートプロファイルの変化を低減することができる。また、例えば、研磨パッド１００に溝が同心円状に形成されている場合、基板ＷＦの回転を考慮しても、遠心力によって研磨パッド１００の半径方向外側へ研磨液が広がりにくい場合がある。その場合は、基板ＷＦの直径範囲をカバーするように研磨液を供給することで、基板ＷＦの全面に均一に研磨液を供給することが可能となるが、研磨パッド１００上にて研磨液が通過する基板ＷＦの円弧長さを考慮すると、基板ＷＦ端部は円弧長が短いことから、基板ＷＦ端部は研磨液の供給量が過多になる場合がある。この場合は、供給範囲を基板ＷＦ径よりも小さい範囲で研磨液を供給することで、基板ＷＦの端部への余剰な研磨液供給が抑制され、その結果、研磨液の使用量を削減することができる。図７〜図１８を用いて説明したように、本実施形態によれば、複数の研磨液供給口４１４の開口径を一定にする／変える、複数の研磨液供給口４１４のピッチを一定にする／変える、または複数の研磨液供給口４１４を単列／複列に配置することによって、研磨液の所望の流量分布を実現することができる。なお、複数の研磨液供給口４１４は、図７〜図１８の実施形態に記載した配置に限定されず、開口径を一定にする／変える、ピッチを一定にする／変える、または単列／複列に配置することを複合的に組み合わせて研磨液の所望の流量分布を実現してもよい。また、供給部材本体４１０、カバー部４３０は、そのパッド投影面形状を、図７〜図１８では長辺方向に直線形状の長方形としているが、仕様によっては長方形に限らない。例えば曲線形状でもよい。

図１９は、研磨液供給部材４１の揺動による研磨液の流れを模式的に示す図である。図１９（ａ）に示すように、研磨液供給部材４１は、アーム６０の旋回運動により研磨パッド１００上において、第１の位置ＰＴ１と第２の位置ＰＴ２との間で揺動可能である。図１９（ｂ）に示すように、研磨液供給部材４１が第１の位置ＰＴ１もしくは第２の位置ＰＴ２に配置されている状態では、複数の研磨液供給口４１４から供給される研磨液ＳＬ１やＳＬ２の流れの間に間隔があり、研磨液の流れが不連続になるおそれがある。一方、研磨液供給部材４１が第１の位置ＰＴ１と第２の位置ＰＴ２との間で揺動している状態では、複数の研磨液供給口４１４から供給される研磨液の流れがＳＬ１とＳＬ２に交互にかつ連続的に変化するようになるので、研磨液の流れを連続的にすることができる。

以上のように、本実施形態によれば、複数の研磨液供給口４１４から研磨液を供給するため、研磨条件（例えば、研磨パッド１００に形成された溝や基板ＷＦ、研磨テーブル２０の回転数）によっては、研磨液供給口４１４間の研磨液量が不連続になる場合がある。これに対して、本実施形態のように、研磨液供給部材４１が接続されるアーム６０を揺動させることで、各研磨液供給口４１４から供給される研磨液の軌跡を連続的に変化させることができるので、研磨液量の不連続を解消することができる。ここで、アーム６０の揺動運動については、制御装置２００内の研磨レシピやマシンパラメータにて制御され、この場合、揺動距離もしくは揺動範囲、および揺動速度がパラメータとなる。なお、揺動距離ついては、基本的に研磨液供給口４１４の研磨パッド１００半径方向に対するピッチの整数倍が望ましい。また、研磨時においては、研磨液供給部材４１の揺動とともに、支持アーム３４を揺動させることで研磨ヘッド３０を同時に揺動させてもよい。

図２０は、研磨液供給部材４１のスライド移動を模式的に示す図である。図２０（ａ）〜図２０（ｃ）に示すように、研磨液供給部材４１は、研磨パッド１００に対向して配置された状態において、複数の研磨液供給口４１４が配列された第１の方向（仮想軸ＢＢの方向）、研磨パッド１００の研磨面に対して垂直な第２の方向（仮想軸ＣＣの方向）、および第１の方向と第２の方向と直交する第３の方向（仮想軸ＡＡの方向）、のそれぞれに対してスライド移動可能に構成される。

研磨液供給部材４１のスライド移動は、例えば、研磨液供給部材４１と連結部材６１、または連結部材６１とアーム６０をねじ等によって締結する場合には、締結する部材に形成した長孔を用いて実現することができる。すなわち、締結する両部材のうちの少なくとも一方に、仮想軸ＡＡ、ＢＢ、ＣＣの方向に伸びる長孔を形成し、長孔の長さの分だけ研磨液供給部材４１の位置を調整して固定できるようにすることによって、研磨液供給部材４１のスライド移動を実現することができる。また、研磨液供給部材４１と連結部材６１、または連結部材６１とアーム６０を摩擦によるクランプ等で締結する場合には、連結部材６１に対する研磨液供給部材４１の締結位置、またはアーム６０に対する連結部材６１の締結位置を仮想軸ＡＡ、ＢＢ、ＣＣに沿って調整することによって、研磨液供給部材４１のスライド移動を実現することができる。また、研磨液供給部材４１のスライド移動は、これに限らず、アクチュエータなどの任意の駆動機構、またはリニアガイド、リンク機構、スプライン、ボールねじ、ねじとスプリング、カムなどの任意の位置調整機構を用いて実現することもできる。

図２１は、研磨液供給部材４１の角度調整を模式的に示す図である。図２１（ａ）〜図２１（ｃ）に示すように、研磨液供給部材４１は、研磨パッド１００に対向して配置された状態において、複数の研磨液供給口４１４が配列された第１の方向、研磨パッド１００の研磨面に対して垂直な第２の方向、および第１の方向と第２の方向と直交する第３の方向、のそれぞれの仮想軸ＢＢ、ＣＣ、ＡＡに対して回転可能に構成される。

研磨液供給部材４１の角度調整は、例えば、研磨液供給部材４１を仮想軸ＡＡ、ＢＢ、ＣＣに沿って伸びる軸によって支持して軸周りに回転可能にし、研磨液供給部材４１を所望の角度で固定できるようにすることによって実現することができる。また、研磨液供給部材４１と連結部材６１、または連結部材６１とアーム６０を、ボールジョイントなどを用いて連結することによって研磨液供給部材４１を仮想軸ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ周りに回転可能にしてもよい。また、研磨液供給部材４１の角度調整は、これに限らず、アクチュエータなどの任意の駆動機構を用いて実現することもできる。

これらのスライド移動および角度調整が可能であることで、後述の図２３のように複数の研磨装置１−Ａ〜１−Ｃに研磨液供給装置４０が搭載されている場合においても、所定の研磨液流れが調整可能となり、研磨装置間の研磨性能差を低減することが可能となる。

また、研磨液供給部材４１の研磨パッド１００の回転方向に対する角度を変更することで、研磨液の研磨面１０２上の分布を変更することが可能となる。図２２は、研磨液供給部材４１の角度調整による研磨液の分布の相違を模式的に示す図である。図２２（ａ）は、研磨液供給部材４１の角度調整を行わず、研磨パッド１００に対して垂直に研磨液ＳＬを供給した状態を示している。また、図２２（ｂ）は、複数の研磨液供給口４１４が研磨パッド１００の回転上流側に向くように研磨液供給部材４１を仮想軸ＢＢに対して角度調整を行い、研磨パッド１００の回転上流側に対して研磨液ＳＬを供給した状態を示している。

本実施形態によれば、研磨液供給部材４１の研磨パッド１００に対する角度を変更することにより、供給される研磨液の研磨パッド半径方向の分布を変更することが可能である。具体的には、図２２（ｂ）に示すように、研磨液供給口４１４の角度を研磨パッド１００の回転上流側に向けて研磨液を供給する場合、供給された研磨液は研磨パッド１００の回転下流側に移動するが、その際に供給された研磨液の流れを避けるように外側に広がって移動する。これにより、研磨パッド１００の研磨面に対して垂直に供給するよりも、研磨液は研磨パッド１００の半径方向に広がる形で基板ＷＦに供給されることになるので、研磨パッド１００の半径方向の研磨液供給量分布がより均一化される。なお、本実施形態では、研磨液供給部材４１の回転角度θは約３０°であるが、回転角度θは任意に設定することができる。

図２３は、一実施形態としての処理システムの概略構成を示す平面図である。図示の処理システム１０００は、本明細書で説明されるような、基板ＷＦを研磨処理する研磨装置１−Ａ〜１−Ｃと、基板ＷＦを洗浄するための洗浄装置３５０−Ａ，３５０−Ｂと、基板ＷＦの搬送装置としてのロボット４００と、基板ＷＦのロードポート５００と、乾燥装置６００と、を有する。かかるシステム構成において、処理される基板ＷＦは、ロードポート５００に入れられる。ロードポート５００にロードされた基板ＷＦは、ロボット４００により研磨装置１−Ａ〜１−Ｃのいずれかに搬送され、研磨処理が行われる。基板ＷＦは、複数の研磨装置で順次研磨処理されてもよい。研磨処理が行われた基板ＷＦは、ロボット４００により洗浄装置３５０−Ａ，３５０−Ｂのいずれかに搬送され、洗浄される。基板ＷＦは、洗浄装置３５０−Ａ，３５０−Ｂで順次洗浄されてもよい。洗浄処理が行われた基板ＷＦは、乾燥装置６００へ搬送されて、乾燥処理が行われる。乾燥した基板ＷＦは、再びロードポート５００に戻される。

以上、いくつかの本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に
記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

本願は、一実施形態として、研磨パッドを支持するためのテーブルと、対象物を保持するための研磨ヘッドと、前記研磨パッドと前記対象物との間に研磨液を供給するための研磨液供給装置と、を含み、研磨液の存在下で前記研磨パッドと前記対象物とを接触させて互いに回転運動させることにより前記対象物の研磨を行う研磨装置であって、前記研磨液供給装置は、前記対象物に対して前記研磨パッドの回転上流側に配置された状態において、前記研磨パッドの回転方向と交差する方向に配列された複数の研磨液供給口を有し、前記複数の研磨液供給口から供給される研磨液が所定の流量分布となるように研磨液を供給する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給装置は、研磨液を供給するための研磨液供給部材と、前記研磨液供給部材を保持するためのアームと、前記研磨液供給部材から供給する研磨液の流量を調整するための流量調整機構と、を含み、前記アームは、前記研磨パッド外に配置された旋回軸を中心に旋回可能に構成され、前記研磨液供給部材は、前記複数の研磨液供給口と、前記流量調整機構と前記複数の研磨液供給口に接続されたバッファ部と、を含む、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記複数の研磨液供給口は、開口径が０．３から２ｍｍである、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記複数の研磨液供給口が前記対象物の直径に対応する範囲に形成され、前記範囲における研磨液の流量分布が均一になるように研磨液を供給する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の半径に対応する範囲に形成され、前記範囲における研磨液の流量分布が均一になるように研磨液を供給する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記複数の研磨液供給口は開口径が同一であり、前記対象物の直径に対応する範囲、または、前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の半径に対応する範囲において、均等間隔で配置されている、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって等距離の範囲に形成され、前記範囲において前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって研磨液の流量が増加するように研磨液を供給する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の半径に対応する範囲に形成され、前記範囲において前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって研磨液の流量が増加するように研磨液を供給する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記複数の研磨液供給口は、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって、または、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置
から前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、開口中心が均等間隔で配置されるとともに開口径が連続的または一定数毎に増加する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記複数の研磨液供給口は、開口径が同一であり、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって、または、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、各研磨液供給口の間隔が、連続的または一定数毎に減少する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記対象物の直径に対応する範囲に形成され、前記範囲において前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置から、前記研磨パッドの回転中心から遠い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、研磨液の流量が増加するように研磨液を供給する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記複数の研磨液供給口は、前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置から、前記研磨パッドの回転中心から遠い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、開口中心が均等間隔で配置されるとともに開口径が連続的または一定数毎に増加する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記複数の研磨液供給口は、開口径が同一であり、前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置から、前記研磨パッドの回転中心から遠い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、各研磨液供給口の間隔が、連続的または一定数毎に減少する、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給部材は、前記アームの旋回運動により前記研磨パッド上で揺動可能である、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給部材は、前記複数の研磨液供給口が配列された第１の方向、前記研磨パッドの研磨面に対して垂直な第２の方向、および前記第１の方向と前記第２の方向と直交する第３の方向、のそれぞれに対してスライド移動可能に構成される、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記研磨液供給部材は、前記複数の研磨液供給口が配列された第１の方向、前記研磨パッドの研磨面に対して垂直な第２の方向、および前記第１の方向と前記第２の方向と直交する第３の方向、のそれぞれの仮想軸に対して回転可能に構成される、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、前記アームの旋回運動により前記研磨パッド外に旋回された前記研磨液供給装置に対して洗浄液を供給するための洗浄機構をさらに含む、研磨装置を開示する。

また、本願は、一実施形態として、対象物を処理する処理システムであって、上記のいずれかに記載の研磨装置と、前記研磨装置によって研磨された対象物を洗浄するための洗浄装置と、前記洗浄装置によって洗浄された対象物を乾燥するための乾燥装置と、前記研磨装置、前記洗浄装置、および前記乾燥装置間で前記対象物を搬送するための搬送装置と、前記研磨装置、前記洗浄装置、および前記乾燥装置間で前記対象物を搬送するための搬送装置と、を含む処理システムを開示する。

１,１−Ａ,１−Ｂ,１−Ｃ 研磨装置
２０ 研磨テーブル
３０ 研磨ヘッド
３１ シャフト
３４ 支持アーム
４０ 研磨液供給装置
４１ 研磨液供給部材
５０ アトマイザー
５１ 旋回軸
６０ アーム
６０ａ 先端部
６０ｂ 基端部
６１ 連結部材
７０ 昇降旋回機構
８０ 昇降機構
８１ 昇降シリンダ
８２ 軸
８３ ボールスプライン
８４ 軸
８５ フレーム
８６ センサ
９０ 旋回機構
９２ シャフト
９３ モータ
１００ 研磨パッド
１０２ 研磨面
１２０ 研磨液供給ライン
１２５ 流量調整機構
１３０ 流体ライン
１４０ 電気ケーブル
２００ 制御装置
３００ 洗浄機構
３０１ 洗浄ノズル
３０２ 乾燥ノズル
３５０−Ａ，３５０−Ｂ 洗浄装置
４００ ロボット（搬送装置）
４１０ 供給部材本体
４１０ａ 供給面
４１０ｂ 背面
４１０ｃ 凸部
４１０ｄ 突起部
４１４ 研磨液供給口
４２０ バッファ部
４３０ カバー部材
４４０ パッキン
５００ ロードポート
６００ 乾燥装置
１０００ 処理システム
ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ 仮想軸
ＤＩ 直径
ＲＡ 半径
ＷＦ 基板

Claims (18)

1. 研磨パッドを支持するためのテーブルと、
   対象物を保持するための研磨ヘッドと、
   前記研磨パッドと前記対象物との間に研磨液を供給するための研磨液供給装置と、
   を含み、
   研磨液の存在下で前記研磨パッドと前記対象物とを接触させて互いに回転運動させることにより前記対象物の研磨を行う研磨装置であって、
   前記研磨液供給装置は、前記対象物に対して前記研磨パッドの回転上流側に配置された状態において、前記研磨パッドの回転方向と交差する方向に配列された複数の研磨液供給口を有し、
   前記複数の研磨液供給口から供給される研磨液が所定の流量分布となるように研磨液を供給する、
   ことを特徴とする研磨装置。
2. 前記研磨液供給装置は、
   研磨液を供給するための研磨液供給部材と、
   前記研磨液供給部材を保持するためのアームと、
   前記研磨液供給部材から供給する研磨液の流量を調整するための流量調整機構と、を含み、
   前記アームは、前記研磨パッド外に配置された旋回軸を中心に旋回可能に構成され、
   前記研磨液供給部材は、
   前記複数の研磨液供給口と、
   前記流量調整機構と前記複数の研磨液供給口に接続されたバッファ部と、
   を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 前記複数の研磨液供給口は、開口径が０．３から２ｍｍである、
   請求項１または２に記載の研磨装置。
4. 前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記対象物の直径に対応する範囲に形成され、前記範囲における研磨液の流量分布が均一になるように研磨液を供給する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨装置。
5. 前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の半径に対応する範囲に形成され、前記範囲における研磨液の流量分布が均一になるように研磨液を供給する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨装置。
6. 前記複数の研磨液供給口は開口径が同一であり、前記対象物の直径に対応する範囲、または、前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の半径に対応する範囲において、均等間隔で配置されている、
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の研磨装置。
7. 前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって等距離の範囲に形成され、前記範囲において前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって研磨液の流量が増加するように研磨液を供給する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨装置。
8. 前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の半径に対応する範囲に形成され、前記範囲において前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって研磨液の流量が増加するように研磨液を供給する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨装置。
9. 前記複数の研磨液供給口は、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって、または、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、開口中心が均等間隔で配置されるとともに開口径が連続的または一定数毎に増加する、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の研磨装置。
10. 前記複数の研磨液供給口は、開口径が同一であり、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記対象物の両外周に対応する位置に向かって、または、前記対象物の回転中心の前記研磨パッドの回転軌跡上の対応する位置から前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、各研磨液供給口の間隔が、連続的または一定数毎に減少する、
    ことを特徴とする請求項７または８に記載の研磨装置。
11. 前記研磨液供給装置は、前記複数の研磨液供給口が前記対象物の直径に対応する範囲に形成され、前記範囲において前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置から、前記研磨パッドの回転中心から遠い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、研磨液の流量が増加するように研磨液を供給する、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨装置。
12. 前記複数の研磨液供給口は、前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置から、前記研磨パッドの回転中心から遠い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、開口中心が均等間隔で配置されるとともに開口径が連続的または一定数毎に増加する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の研磨装置。
13. 前記複数の研磨液供給口は、開口径が同一であり、前記研磨パッドの回転中心に近い側の前記対象物の外周に対応する位置から、前記研磨パッドの回転中心から遠い側の前記対象物の外周に対応する位置に向かって、各研磨液供給口の間隔が、連続的または一定数毎に減少する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の研磨装置。
14. 前記研磨液供給部材は、前記アームの旋回運動により前記研磨パッド上で揺動可能である、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の研磨装置。
15. 前記研磨液供給部材は、前記複数の研磨液供給口が配列された第１の方向、前記研磨パッドの研磨面に対して垂直な第２の方向、および前記第１の方向と前記第２の方向と直交する第３の方向、のそれぞれに対してスライド移動可能に構成される、
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の研磨装置。
16. 前記研磨液供給部材は、前記複数の研磨液供給口が配列された第１の方向、前記研磨パ
    ッドの研磨面に対して垂直な第２の方向、および前記第１の方向と前記第２の方向と直交する第３の方向、のそれぞれの仮想軸に対して回転可能に構成される、
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の研磨装置。
17. 前記アームの旋回運動により前記研磨パッド外に旋回された前記研磨液供給装置に対して洗浄液を供給するための洗浄機構をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の研磨装置。
18. 対象物を処理する処理システムであって、
    請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の研磨装置と、
    前記研磨装置によって研磨された対象物を洗浄するための洗浄装置と、
    前記洗浄装置によって洗浄された対象物を乾燥するための乾燥装置と、
    前記研磨装置、前記洗浄装置、および前記乾燥装置間で前記対象物を搬送するための搬送装置と、
    を含む処理システム。
    

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